DE3039252A1

DE3039252A1 - Oszillator

Info

Publication number: DE3039252A1
Application number: DE19803039252
Authority: DE
Inventors: Hans-Josef Dipl.-Ing. 7531 Eisingen Ostertag
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1980-10-17
Filing date: 1980-10-17
Publication date: 1982-05-19
Also published as: CH656033A5

Description

Oszillator
Die Erfindung bezieht sich auf einen Oszillator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik.
Ein derart aufgebauter Oszillator ist aus dert 1,SEL-Nachrichten", 14.Jh. (1966), Heft 2, Seiten 72 bis 77, bekannt. Der dort im Abschnitt 4.2 beschriebene Leistungsoszillator ist für den Frequenzbereich 360 bis 400 MHz voraesehen. Das aktive Element ist ein in Basisschaltunq betriebener Leistungstransistor, der mit Hilfe einer Schleife an den Koaxialkreis angekoppelt ist. An den Koaxialkreis ist mit einer weiteren Schleife eine Kapazitätsdiode angekoppelt, die von einer Nachstimmspannunq aus einem Phasendiskriminator gesteuert wird.
Bei einem bei sehr hohen Frequenzen betriebenen Oszillator mit einer derartigen Ankoppluna der Varaktordiode an den Koaxialkreis wird die Ankopplung und Speisung problematisch, Die Impedanz der Schleife darf dann nicht mehr vernachlässiat werden, da diese unter Umständen den Abstimmbereich verkleinert.
Auch können Eigenresonanzen der Schleife mit der Kapezitätsdiode auftreten.
Aufhabe Der Erfindunq liegt die Aufgabe zugrunde, für einen Oszillator der einnanqs genannten Art, eine stabile Anordnung der Kapazitätsdiode anzugehen.
Lösung Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt mit den im Anspruch 1 angegebenen Mitteln. Ausqestaltungen der Erfindung können den Unteransprüchen entnommen werden.
Vorteile Der erfindungsgemäße Oszillator benötigt keinerlei Schleifen oder Sonden zur Ankopplung der Kapazitätsdiode an den Koaxialkreis. Damit entfallen alle mit den Schleifen zusammenhängenden Probleme. Nicht nur die elektrische Stabilität des Oszillators ist erhöht, sondern auch die mechanische Stabilität. Durch den erreichten schocksicheren Aufbau wird eine gute Frequenzstabilitat erreicht. Die Speisung der Kapazitätsdiode ist unkritisch, da der Draht der Speiseleitung fast keinen Einfluß auf den Koaxialkreis hat, durch seine Längenbemessung ein Austritt von HF-Energie unterdrückt und der angegebene Durchführungskondensator zur Ableitung von HF-Resten einfach ausführbar ist.
Beschreibung Die Frfindung wird nun beispielsweise anhand von Zeichnungen eines Ausftihrunqsbeispiels näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Oszillators: Fig. 2 einen Koaxialkreis, teilweise geschnitten und Fig. 3 eine stilisierte Darstelluns des Innenleiters des Koaxialkreises gemäß Fia. 2.
Der in Fig. l schematisch dargestellte Oszillator besteht aus einem aktiven Element 17, das ein Transistor sein kann an das einerseits ein Resonanzelement 18 und andererseits eine Last 19 über ein Ausgangsnetzwerk 20 angeschlossen ist. Zwischen dem aktiven Zement 17 und dem Pesonanzelement 31 kann ein Leitungsstück 21 zur transformatorischen Anpassung vorhanden sein. Das Resonanzelement 18 sollte eine hohe akute aufweisen und ist daher aus einem Hohlraumresonator oder einem #/4-langen einseitig kurzgeschlossenen Xoaxialkreis 15 gebildet. Zur Nachstimmunq des Oszillators ist am Woaxialkreis 15 eine Kapazitätsdiode vorsesehen, die ihre Steuerspannuna beispielsweise von einem Phasendiskriminator bezieht.
In Fig. 2 ist der Koaxialkreis 15 dargestellt, der das Resonanzelement 18 im Oszillator gemäß Fig. 1 sein kan. Der Koaxialkreis 15 besteht aus einem Außenleiter 1 und einem einseitig kurzgeschlossenen Innenleiter 2,3 und ist #/4 lang.
Der Kurzschluß wird durch eine Beqrenzunqsplatte 4 bewerkstelligt. Dem freilaufenden Endstück 3 des Innenleiters aenenüber ist ein Deckel 5 über den Außenleiter 1 angeordnet.
Der Innenleiter ist aufgeteilt in das freilaufende Fndstück 3 und das kurzgeschlossene Stück 2. Dazwischen ist die Kapazitätsdiode 13 in koaxialer Bauweise angeordnet. Dazu weisen das Stück 2 und das Endstück 3 Ausnehmungen auf, in die die Kapazitätsdiode 13 eingesetzt ist. Das Endstück 3, die Wapazitätsdiode 13 und das freie Ende des Stückes 2 des Innenleiter sind von einer Hülse 16 aus dielektrischen Material, beispielsweise Teflon, umgehen und gehalten. Die Hülse 16 geht übe@ in e@@e@ Stempel 6, ebenfalls aus dem gleichen dielektrischen material der sich am Deckel 5 abstützt. Zwischen dem Deckel 5 und dem Stempel 6 ist eine Federscheibe 7 anqeordnet, damit eine crute mechanische Stabilität und ein guter Kontakt zwischen der Kapazitätsdiode, dem Endstück 3 und dem Stück 2 des Innenleiters erreicht wird.
Zur Speisung der Kapazitätsdiode 13 führt ein dünner isolierter Draht 14 am Stück 2 des Innenleiters und der Hülse 16 entlang.
Auf der einen Seite ist der Draht 14 durch eine Bohrung in der hülse 16 an die Kapazitätsdiode 13 geführt und auf der anderen Seite durch eine Bohrung in der Begrenzungsplatte 4 nach außen.
In der Hülse 16 und dem Stück 2 des Innenleiters kann der Draht auch in einer dort anzubringenden Rille geführt werden.
zur Vermeidung von Einkopplung von Oszilletorschwingungen auf die äußere Speiseleitung der Kapazitätsdiode ist der Draht 14 etwa A/4-lang ausgeführt. Darüberhinaus liegt auf der Begrenzungsplatte 4 eine dielektrische Folie 9 und eine Platte 8.
Diese drei Teile stellen einen Durchführungskondensator für den Draht 14 dar, der zur Ableitung von hochfrequenten Schwingungen auf der Speiseleitung beiträqt.
Die Ankopplung des Koaxialkreises 15 an das aktive Element im Oszillator gemäß Fig. 1 erfolgt über eine Sonde 10, die mit Hilfe eines dielektrischen Röhrchens 11 durch den Außenleiter 1 geführt ist. Ein Feinabaleich kann mittels einer seitlich eingeführten Schraube 12 erfolgen.
In Fig. 3 ist der Innenleiter des Koaxialkreises 15 gemäß Fig. 2 aus zwei Leitungen 11 und 12 mit dem Widerstand Z zwischen denen die Kapazitätsdiode 13 angeordnet ist, daraetllt. Die Leitung 11 weist an einem Ende einen Kurzschluß auf (durchqezoqene Linie). An ihrem anderen Ende schließt sich über die Kapazitätsdiode 13 die Leitung 12 an, die mit einem Leerlauf (qestrichelte Linie) endet. Vereinfacht sei anqenommen, daß die KapozitNt der Kapazitätsdiode gleich Null sei, dann ist die Leitungslänge zwischen der Kurzschlußebene und dem Leerlauf gleich der Länae der Leitung 11. Ist die Kapazität dagegen unendlich groß, so ist die Leitunaslänge zwischen der Kurzschlußebene und dem Leerlauf gleich der Summe der Längen der Leitungen 11 und 12. Hieraus ist ersichtlich, daß die Änderung der Kapazität der Kapazitä.tsdiode 13 eine Änderung der elektrisch wirksamen Länge des Innenleiters und damit des Koaxialkreises 15 zur Folge hat.
Dadurch ist der Koaxialkreis 15 in seiner Resonanzfrequenz veränderbar.
Ein Oszillator mit einem Koaxialkreis 15 qemäß Fig. 2 wurde für eine Frequenz von 3 Hz ausgeführt und zeigte die vorn angegebenen Vorteile.
Leerseite

Claims

Ansprüche 19 Oszillator mit einem aktiven Element, einem #/4-ianqen, einseitiq kurzgeschlossenen Koaxialkreis als Resonanzelement und einerKapezitätsdiode zur Nachstjmmunq, dadurch gekennzeichnet1 daß die Kanazitätsdiode (13) Teil.

des Innenleiters (2,3) des Koaxialkreises (15) ist.
2. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das die Kapazitätsdiode (13) in koaxialer Bauweise im Innenleiter (2,3) vorhanden ist.
3. Oszillator nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Kapazitätsdiode (13) und das freilaufende Endstiick (3) des Innenleiters durch einen sich am abschließenden Deckl (S) des Koaxialkreises (15) abstützenden dielektrischen Stempel (6) auf dem freien Ende des am anderen Ende kurzgeschlossenen Stückes (2) des Innenleiters gehalten wird.
4. Oszillator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Stempel (6) in einer das freilaufende Endstück (3), die Kapazitätsdiode (13) und ein Teil des freien Endes des am anderen Ende kurzgeschlossenen Stückes (2) des Innenleiters umfassenden Hülse (16) ausläuft.
5. Oszillator nach Anspruch 4, dadurch aekennzeichnet, daß zwischen dem Stempel (6) und dem Deckel (5) eine Federscheibe (7) vorhanden ist.
h. Oszillator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet1 daß zur Speisunq der Kapazit#tsdiode (13) ein etwa R l/4-langer isolierter Draht (14) längs des Innenleiters vorhanden ist.
7. Oszillator nach Anspruch 6, dadurch aekennzeichnet, daß der Draht (14) in der Kurzschlußebene des Innenleiters (2,3) mit Hilfe eines Durchführunaskondensators (4,8,9) durch diesengeführt ist.
8. Oszillator nach Anspruch 7, dadurch aekennzeichnet, daß der Durchführunqskondensator als Plattenkondensator (4,8) ausaebildet ist und die Kurzschlußebene dafür eine Platte (4) darstellt.